Relatório de Mat. de const. - Slump Test

Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos Departamento de Engenharia Civil

RELATÓRIO Ensaio de determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone – Slump test (NBR NM 67/96), Moldagem e cura de corpos-de-prova (NBR 5738/2003) e Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos (NBR 5739/2007)

COMPONENTES: Andriele Cristina Borges da Costa Bruno Henrique Bento Joelma Rocha Marques DISCIPLINA Compl. de Mat. de Construção

Barretos/ 2012

RA: 518209 517548 517806 PROFESSOR Adhemar Watanuki Filho

1. Resumo O ensaio de determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone ou slump test, normatizado pela NBR NM 67/96, é utilizado para determinar a consistência do concreto fresco através de seu assentamento. Através dos ensaios realizados foi possível conhecer a forma correta de realizar o slump test, processo que poderá contribuir ou não para o aceite de um concreto; foram montados também corpos-de-prova e realizado o ensaio de compressão de corpos-de-prova já existentes. O conhecimento obtido possibilitará um maior controle do concreto, trazendo assim, mais segurança e confiança à obra. Palavras chaves: Slump test, compressão, concreto, corpo-de-prova.

2. Introdução De acordo com Azevedo (2008), a principal propriedade do concreto antes de seu endurecimento é a trabalhabilidade. A trabalhabilidade determina o esforço para manipular, transportar, lançar e adensar o concreto sem perda mínima de homogeneidade. Segundo Watanuki Filho (2012), a trabalhabilidade é composta por: •

Mobilidade/fluidez: que caracteriza a consistência, esta é a parte mensurável da plasticidade (Slump test);

•

Coesão/homogeneidade: capacidade de manter a água na mistura (evitar exsudação);

•

Manter os agregados distribuídos de maneira uniforme em toda massa;

•

A água torna-se fator determinante para a definição do adensamento, pois, massas mais secas exigem uma energia de adensamento maior do que massas mais fluídas. Ainda segundo Watanuki Filho (2012), os fatores que afetam a trabalhabilidade

são: •

Quantidade de água/mistura seca;

•

Para cada tipo de cimento existe uma relação água/cimento (a/c) que deve ser atendida para que a resistência mecânica seja mantida; 2

•

A quantidade de água possui um limite que quando excedido influencia na trabalhabilidade; Para medir a trabalhabilidade do concreto dispomos de vários métodos, um deles

é o chamado “cone de Abrams” ou ensaio de abatimento do tronco de cone (Slump Test), que consiste em fazer como a criança que molda a areia em um balde, sobre uma base plana e medir o abatimento depois da desforma. (L’HERMITE, 1977) De acordo com L’Hermite (1977),

o número de centímetros do recalque,

chamado abatimento, mede a plasticidade da mistura. Este ensaio é simples e permite verificar a regularidade da quantidade de água adicionada ao concreto, bem como a quantidade de agregado miúdo ou areia adicionada. Mas não permite controlar a constância da dosagem. (L’HERMITE, 1977) Quanto mais seco o concreto estiver, menor será o seu “abatimento”, devido ao seu nível de trabalhabilidade para ser moldado. E quanto mais fluído, maior será o valor de seu abatimento. (SULBRASILCONCRETO, 2012) Segundo Yazigi (1997), há três tipos de abatimento a se considerar: •

Verdadeiro ou Real: o monte de concreto simplesmente diminui de altura, mantendo aproximadamente a sua forma;

•

Cortado: o monte de concreto tomba para o lado;

•

Colapso: o monte de concreto cede completamente. Ainda de acordo com Yazigi (1997), tanto o abatimento verdadeiro como o

cortado podem ocorrer com a mesma mistura, não se devendo porém compará-los entre si. O único abatimento que apresenta validade é o abatimento verdadeiro. Caso venha ocorrer um abatimento cortado, é necessário efetuar um novo teste. Caso se repita o corte, provavelmente isso será devido à composição da mistura ou à fôrma em que o teste foi realizado. Abatimentos cortados muito frequentemente sugerem um reestudo da dosagem na mistura. Os abatimentos cortados precisam ser medidos e marcados com observação, o mesmo ocorrendo com abatimentos em colapso.

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Segundo Andolfato (2002), para evitar misturas com consistência seca ou muito fluida. Recomendam-se as faixas de abatimento apresentadas na Tabela 1, para as obras mais correntes.

Tabela 1 – Classificação das consistências do concreto TIPOS DE CONSTRUÇÃO Fundações, tubulões paredes grossas Vigas, lajes, paredes finas Pavimentos Obras maciças

ABATIMENTO (mm) 30 a 100 50 a 100 30 a 50 20 a 50

Já a principal propriedade do concreto endurecido é a sua resistência à compressão que tem por objetivo determinar a carga máxima que o concreto pode sofrer sem romper. Segundo Lima; Barboza, Gomes (2003), outra importância de se determinar esta propriedade do concreto é a de se poder estimar o tempo necessário para a retirada das fôrmas, garantindo a segurança dos que trabalham na obra. O ensaio utilizado para a determinação da resistência à compressão do concreto é o ensaio de rompimento dos corpos-de-prova, realizado por laboratório especializado para cada lote de concreto, obedecendo às recomendações da NBR 5739/2007. Os corpos-de-prova normalizados no Brasil são cilíndricos, sua moldagem obedece a NBR 5738/2003, tem a altura igual a duas vezes o diâmetro da base, cujo valor depende da dimensão máxima característica do agregado graúdo. Para os concretos usuais empregam-se os moldes com dimensões de 15 cm de diâmetro da base por 30 cm de altura e os de 10 cm de diâmetro da base por 20 cm de altura. (LIMA; BARBOZA, GOMES, 2003) Ainda de acordo com Lima; Barboza, Gomes (2003), a moldagem de corpos-deprova cilíndricos, que constituem os exemplares do concreto pode ser feita pelo laboratório ou por pessoa da própria obra, devidamente treinada, conforme o planejamento da coleta de amostras estabelecido previamente. Tais amostras devem ser coletadas do terço médio do caminhão, obedecendo-se à moldagem de dois corpos-de-prova para cada exemplar e para cada 4

idade. Por exemplo, se a resistência deve ser medida aos 3, 7 e 28 dias, então o exemplar será formado por seis corpos de prova.

3. Objetivo O presente relatório tem por objetivo apresentar os resultados obtidos através de ensaios de abatimento do corpo de prova - Slump Test, conforme NBR NM 67/96, e ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos.

4. Materiais e Equipamentos Os materiais e equipamentos utilizados nos ensaios foram os seguintes: (Fonte: Petrodidática, disponível em: )

Figura 1 – Betoneira (Autora: Marques, J.R., 2012)

Figura 2 – Colher de pedreiro (Autora: Costa, A. C. B., 2012)

Figura 3 – Conjunto para Slump Test base, cone de Abrams, funil e haste de adensamento (16 mm x 80 cm) 5

Figura 4 – Concha de metal

)

Figura 6 – Prensa hidráulica elétrica – Emic (cap. 30 ton.) (Autor: Bento, B. H., 2012)

Figura 5 – Forma para corpo-de-prova (Fonte: Petrodidática, disponível em:

- Água - Cimento CP II – Z- 32 - Areia média/fina - Pedra britada 1 – 16 mm - Vaselina Sólida - Prensa hidráulica elétrica – Emic (cap. 30 ton.)

5. Procedimento experimental Os ensaios realizados seguiram os seguintes procedimentos e metodologia, sendo utilizado o traço 1: 2,18: 2,82.

5.1. Teste de Slump 1.

Colocar cimento, areia, pedra e água, na proporção do traço, e bater na betoneira para untála;

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Figura 7 – Material adicionado à betoneira (Autora: Marques, J.R., 2012)

2.

Desprezar o material contido na betoneira e logo após adicionar 7 kg de cimento, 9,18 kg de areia, 19,74 kg de pedra britada e 1,710 L de água à betoneira para produção do concreto;

3.

Verificar a homogeneidade da massa batendo com a colher de pedreiro sobre ela e fazer um buraco observando a quantidade de pedra, número de vazios. Caso o que for observado seja satisfatório, montar o conjunto de Slump test sobre superfície plana;

Figura 8 – Conjunto para slump test montado (Autor: Marques, J.R., 2012)

4.

Apoiar os pés sobre as aletas do cone de Abrams, para mantê-lo firme e com o auxílio da concha encher rapidamente o molde com o concreto coletado em três camadas, cada uma com aproximadamente um terço da altura do molde compactado;

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5.

Compactar cada camada com 25 golpes da haste de adensamento. Distribuir uniformemente os golpes sobre a seção de cada camada. Para a compactação da camada inferior, é necessário inclinar levemente a haste e efetuar cerca de metade dos golpes em forma de espiral ate o centro. Compactar a camada inferior em toda a sua espessura. Compactar a segunda camada e a camada superior, cada uma através de toda sua espessura e de forma que os golpes apenas penetrem na camada anterior. No preenchimento e na compactação da camada superior, acumular o concreto sobre o molde, antes de iniciar o adensamento. Se durante a operação de compactação, a superfície do concreto ficar abaixo da borda do molde, adicionar mais concreto para manter um excesso sobre a superfície do molde durante toda a operação da camada superior, rasar a superfície do concreto com uma desempenadeira (ou no caso uma colher de pedreiro) e com movimentos rolantes da haste de compactação.

6.

Limpar a placa de base e retirar o molde do concreto levantando-o cuidadosamente na direção vertical. A operação de retirar o molde deve ser realizada em 5 s a 10 s, com um movimento constante para cima, sem submeter o concreto a movimentos de torção lateral;

Figura 9 – Desenforma do concreto (Autor: Marques, J.R., 2012)

7.

A operação completa, desde o inicio de preenchimento do molde com concreto até sua retirada, deve ser realizada sem interrupções e completar-se em um intervalo de 150 s.

NOTA: A duração total do ensaio deve ser de no máximo 5 min, desde a coleta; 8.

Imediatamente após a retirada do molde, medir o abatimento do concreto, determinando a diferença entre a altura do molde e a altura do eixo do corpo-de-prova, que corresponde à altura média do corpo de-prova desmoldado;

8

Figura 10 – Medição do abatimento do concreto (Autor: Marques, J.R., 2012)

9.

Adicionar mais 290 mL de água à massa de concreto da betoneira e realizar um novo teste de Slump.

5.2. Moldagem dos corpos-de-prova Foram moldados no total 4 (quatro) corpos-de-prova, dois para cada massada de concreto usado no slump test; 1.

Antes de proceder à moldagem dos corpos-de-prova, os moldes e suas bases devem ser convenientemente revestidos internamente com uma fina camada de óleo mineral ou vaselina sólida. A superfície de apoio dos moldes deve ser rígida, horizontal, livre de vibrações e outras perturbações que possam modificar a forma e as propriedades do concreto dos corpos-de-prova durante sua moldagem e início de pega;

2.

Proceder a uma prévia remistura da amostra para garantir a sua uniformidade e com o auxílio da concha, colocar o concreto dentro dos moldes em 3 camadas;

3.

Ao introduzir o concreto, deslocar a concha ao redor da borda do molde, de forma a assegurar uma distribuição simétrica e, imediatamente, com a haste em movimento circular, nivelar o concreto antes de iniciar seu adensamento;

4.

A primeira camada deve ser atravessada em toda a sua espessura, quando adensada com a haste, evitando-se golpear a base do molde. Os golpes devem ser distribuídos uniformemente em toda a seção transversal do molde. Cada uma das camadas seguintes também deve ser adensada em toda sua espessura, fazendo com que a haste penetre aproximadamente 20 mm na camada anterior; 9

5.

Se a haste de adensamento criar vazios na massa de concreto, deve-se bater levemente na face externa do molde, até o fechamento destes;

6.

A última camada deve ser moldada com quantidade em excesso de concreto, de forma que ao ser adensada complete todo o volume do molde e seja possível proceder ao seu rasamento, eliminando o material em excesso. Em nenhum caso é aceito completar o volume do molde com concreto após o adensamento da última camada;

7.

Quando não for possível realizar a moldagem no local de armazenamento, os corpos-deprova devem ser levados imediatamente após o rasamento indicado em 7.5, até o local onde permanecerão durante a cura inicial. Ao manusear os corpos-de-prova, evitar trepidações, golpes, inclinações e, de forma geral, qualquer movimento que possa perturbar o concreto ou a superfície superior do corpo-de-prova.

8.

Antes de serem armazenados os corpos-de-prova devem ser identificados e imediatamente após sua identificação devem ser armazenados até o momento do ensaio em solução saturada de hidróxido de cálcio a (23 ± 2)°C ou em câmara úmida à temperatura de (23 ± 2)°C e umidade relativa do ar superior a 95%. Os corpos-de-prova não devem ficar expostos ao gotejamento nem à ação de água em movimento.

Figura 11 – Corpos-de-prova moldados (Autor: Bento, B. H., 2012)

Os corpos-de-prova a serem ensaiados a partir de um dia de idade, moldados com a finalidade de verificar a qualidade e a uniformidade do concreto utilizado em obra ou para decidir sobre sua aceitação, devem ser desmoldados 24 h após o momento de moldagem.

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9.

Após a desforma, os corpos-de-prova destinados a um laboratório devem ser transportados em caixas rígidas, contendo serragem ou areia molhada. Todos os corpos-de-prova devem ser armazenados em local protegido de intempéries, sendo devidamente cobertos com material não reativo e não absorvente, com a finalidade de evitar perda de água do concreto. A temperatura do ar da câmara úmida ou da água do tanque de cura pode ser mantida no intervalo de (21 ± 2)°C, (25 ± 2)°C ou (27 ± 2)°C, porém deve ser registrada no relatório de ensaio. Observa-se, que no laboratório foi realizada apenas a moldagem dos corpos-de-

prova não sendo possível, realizar qualquer teste com os mesmos, o que será feito quando foram completados 28 dias após a moldagem. Os processos de desenforma e cura dos corpos-de-prova serão executados pelo professor Roberto, no entanto, já foram passadas instruções de como fazê-los.

5.3. Ensaio de compressão Para o ensaio de compressão realizado, foram utilizados corpos-de-prova com 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura, já existentes no laboratório, sem se saber ao certo o tempo de cura dos mesmos. Eles foram colocados na prensa e submetidos à compressão até que se rompessem.

Resultados obtidos

No primeiro teste de Slump efetuado foi obtido o abatimento de 20 mm e no segundo, com uma adição de apenas 290 mL de água, já conferiu ao concreto um abatimento de 100 mm. Na tabela a seguir, é possível obter a classificação do concreto em relação ao abatimento:

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Tabela 1 – Classificação das consistências do concreto CONSISTÊNCIA

ABATIMENTO (mm) 0 a 20 20 a 50 50 a 120 120 a 180 180 a 250

Seca Firme Média Mole Fluída

(Elaboração: Andolfato, R.P., 2002) Já no ensaio de compressão, ambos os corpos-de-prova romperam com 21.200 kgf. Calculando a quantidade de força por cm² obtemos a tensão de ruptura:

•

Área (

=

= 270,06 kgf/cm²

• •

27 MPa

Convertendo para MPa:

Considerações finais Através dos resultados obtidos conclui-se que é necessária muita atenção na dosagem do concreto, pois uma pequena variação nos componentes, principalmente a água, pode causar grande alteração no resultado final (resistência), o que envolve a segurança da obra e consequentemente a vida de várias pessoas. Por isso, o engenheiro deve cercar-se de documentos que comprovem a qualidade do concreto e, além disso, sempre que necessário ou caso note alguma alteração na consistência do concreto, deve realizar testes. Preferindo-se pecar pelo excesso que pela falta de cuidados.

Referências bibliográficas ANDOLFATO, R. P.. Controle tecnológico básico do concreto. Relatório acadêmico – Núcleo de Ensino e Pesquisa

da

Alvenaria

Estrutura,

UNESP,

Ilha

Solteira,

2002.

Disponível

em:

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Acesso em 15 ago. 2012 AZEVEDO, S. R. V. Controle de qualidade técnica de concreto dosado em central. Trabalho de conclusão de curso – Departamento de Engenharia Civil, Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo, 2008. Disponível em: < http://engenharia.anhembi.br/tcc-08/civil-40.pdf> Acesso em 12 ago. 2012 LIMA, F. B., BARBOZA, A. S. R., GOMES, P. C. C. Produção e controle de qualidade do concreto. Alagoas: EDUFAL, 2003 L’HERMITE, R.. Ao pé do muro. Tradução de L. A. Falcão Bauer, Maria Aparecida Azevedo Noronha e Adolfo Serra. Distrito Federal: SENAI, 1977 SULBRASILCONCRETO. Slump test. Disponível em: < http://www.sulbrasilconcreto.com.br/slump-test.html> Acesso em 12 ago. 2012 WATANUKI FILHO, A.. Índices físicos – Notas de aula. Curso de materiais de construção. Barretos: UNIFEB, 2012. YAZIGI, W. A técnica de edificar. 2ª Ed. São Paulo: Pini, 1997

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